高普考題庫
108 年 108年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

熱力學

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1假設一燃氣渦輪機在穩態下操作,有一進口及一出口(分別以右下註標kg1 及2 表示),燃氣視為理想氣體,質量流率m=.036,出口溫度及sT396KP3.2barV29mM29壓力為 =、 =,速度 =,分子量=,若進222sT2150KP37barV68m口溫度 =,壓力 =,速度 =,若由此渦輪機散111sQ 78 kWC熱至外界的熱傳率為;此燃氣定壓比熱( )及通用氣體常數PC(universal gas constant)R 的關係式為p=α+βT+γT2,式中Rα=.367、β=−.121×10−3,γ=.232×10−6,T 為燃氣溫度,單位K。試求經過此過程之:(每小題10 分,共20 分)hhkJ㈠比焓變化量,即 −,單位。21kg㈡作功率W ,單位kW。
申論 2若空氣當作理想氣體,分子量M=28.97,若由溫度及壓力T =315K,P =2.1bar經一多變過程(polytropic process)至P =36bar,若比熱比(specific heat ratio)k=4.1,等容比熱(specific heat under constantvolumeC.082kJ)=,試求經過此過程後之:v(kg⋅K)(每小題10 分,共20 分)㈠溫度T ,單位K。S(T,P)S(T,P)kJ㈡每單位質量空氣之熵變化量,即求−,單位。2211(kg⋅K)
申論 3請試述下列名詞之意涵:(每小題5 分,共20 分)㈠節流過程(throttling process)㈡可逆過程㈢Kelvin-Planck statement㈣熱輻射(thermal radiation)
申論 4若一動力循環(power cycle ),在高溫T=1560℃下輸入熱量HQ=917kJ,在低溫T=236℃下輸出熱量385 kJ,試求此動力循環之:HC(每小題10 分,共20 分)㈠熱效率η。㈡理論最大熱效率η。max
申論 5假設一穩態操作下的齒輪箱,由輸入端輸入功率76 kW,經過齒輪組的摩擦產生熱量,並由熱對流的方式由齒輪箱表面(假設齒輪箱的表面積A =8.0m2,表面溫度T=381K)散熱至外面的空氣(假設空氣溫度bT305Kh.015kW=),熱對流係數= ⋅,試計算:fm2K(每小題10 分,共20 分)Q kW㈠經由熱對流的熱傳率,單位。hWkW㈡齒輪箱輸出軸端的輸出功率,單位。out